Кос

Введение

Большая часть ферментативных реакций в организме протекает в узком диапазоне pH (7,30—7,50). 

Метаболическая активность клеток, функция ферментов и стабильность мембран зависит, кроме прочего, от т.н. рН, который является главным показателем КОС. 

В клетках рН может значительно варьировать (4,5 в предстательной железе и 8,5 в остеобластах).

Кислотно-основное состояние и водно-электролитный обмен и объединены законами электронейтральности и изоосмолярности. 

Закон электронейтральности подразумевает, что суммарная концентрация катионов (Na, Мg, К, Са, Н) и анионов (Сl, НСО3, РО4, SO4 , анионы белков и органических кислот) составляет 155 ммоль/л тех и других ионов, а, следовательно, суммарно в плазме содержится ионов 310 ммоль/л = 310 мосм/л. 

Из общего количества катионов плазмы на долю Na приходится 142 ммоль/л. 

Общие сведения

Кровь — жидкая подвижная соединительная ткань внутренней среды организма, которая состоит из жидкой среды — плазмы и взвешенных в ней клеток — форменных элементов: клеток лейкоцитов, постклеточных структур (эритроцитов) и тромбоцитов (кровяные пластинки). Циркулирует по замкнутой системе сосудов под действием силы ритмически сокращающегося сердца и не сообщается непосредственно с другими тканями тела ввиду наличия гистогематических барьеров. В среднем, у мужчин в норме объём крови составляет 5,2 л, у женщин — 3,9 л, тогда как у новорожденных её количество составляет 200—350 мл. Массовая доля крови в общей массе тела человека для взрослого человека составляет 6—8 %. У позвоночных кровь имеет красный цвет (от бледно- до тёмно-красного). Сами эритроциты жёлто-зелёные и лишь в совокупности образуют красный цвет, в связи с наличием в них гемоглобина. У некоторых моллюсков и членистоногих кровь имеет голубой цвет за счёт наличия гемоцианина. У человека кровь образуется из кроветворных стволовых клеток, количество которых составляет около 30 000, в основном в костном мозге, а также в пейеровых бляшках тонкой кишки, тимусе, лимфатических узлах и селезёнке

.

Нормальный уровень pH крови

PH крови в артериях должен быть между 7,35 и 7,45, чтобы обменные процессы организма и других систем работали хорошо. Эти процессы производят кислоты, поэтому организм имеет сложную систему обратной связи и регуляции для поддержания здорового уровня pH.

Большая часть кислоты, вырабатываемой в организме, является углекислотой. Она формируется, когда углекислый газ объединяется с водой. Углекислый газ возникает в тканях организма в результате процесса дыхания.

Легкие и почки являются двумя основными органами, которые регулируют рН крови. Во всех клетках организма существуют также химические буферные механизмы.

Легкие могут помочь быстро регулировать рН крови через процесс выдыхания углекислого газа, иногда вызывая изменения в течение нескольких секунд. Например, когда кто-то тренируется, он производит больше углекислого газа, поэтому дышит быстрее, чтобы кровь не стала слишком кислой.

Почки регулируют рН крови, выделяя кислоты с мочой. Они также производят и регулируют бикарбонат, который повышает рН крови. Эти изменения занимают больше времени, чем те, которые происходят из-за дыхания, и могут занять несколько часов или дней.

Причины изменения pH крови

Метаболические изменения рН крови могут возникнуть в результате почечных заболеваний или их проблем. Респираторные изменения связаны с тем, как работают легкие.

Когда изменение происходит в одном направлении, существуют механизмы для перемещения кислотно-щелочного баланса в другую сторону. Например, если у человека есть респираторный ацидоз, должен быть метаболический ответ от почек, чтобы восстановить баланс.

Если организм не сбрасывает баланс pH, это может привести к более серьезным заболеваниям. Например, это может произойти, если уровень ацидоза является слишком серьезным, или если почки плохо работают.

В зависимости от причины изменения pH крови могут быть длительными или кратковременными.

В следующих разделах будут рассмотрены конкретные причины каждого типа изменения pH крови.

Метаболический ацидоз

Причиной метаболического ацидоза может быть:

• повреждение почек, приводящее к накоплению мочевины и других отходов в крови
• тяжелые упражнения, которые производят молочную кислоту
• потребление определенных веществ, таких как аспирин, метанол или паральдегид
• потеря бикарбоната из организма, например, при хронической диарее
• инфекция
• избыток кислот, называемых кетонами, в крови

Кетоацидоз обычно возникает у людей с диабетом или из-за злоупотребления алкоголем.

Респираторный ацидоз

Респираторный ацидоз возникает из-за условий, затрудняющих дыхание. К ним относятся:

• заболевания легких, такие как пневмония или хроническая обструктивная болезнь легких
• хроническая сердечная недостаточность
• тяжелое ожирение
• миастения
• синдром Гийена-Барре
• травма головного мозга

Использование таких препаратов, как опиаты, также может привести к респираторному ацидозу.

Метаболический алкалоз

Некоторые причины метаболического алкалоза включают в себя:

• избыточное потребление бикарбоната, антацидов или цитрата
• Болезнь Кушинга, при которой в крови слишком много гормона кортизола
• длительная рвота или серьезное обезвоживание
• избыток жидкости в организме
• употребление большого количества слабительных
• некоторые диуретики, которые являются лекарствами, помогающими организму избавиться от избытка воды или соли

Респираторный алкалоз

Респираторный алкалоз часто возникает из-за ситуаций или условий, которые заставляют дышать быстрее или глубже, чем обычно. К ним относятся:

• шок, страх или паника
• высокая температура
• серьезная инфекция
• некоторые заболевания легких, такие как пневмония
• легочная эмболия
• отказ печени
• передозировка аспирина, так как организм чрезмерно компенсирует высокий уровень кислоты

Симптомы изменения рН крови

Если рН крови выходит за пределы здорового диапазона, у него могут начаться определенные симптомы.

Симптомы, которые люди испытывают, будут зависеть от того, станет ли их кровь более кислой или недостаточно кислой.

Некоторые симптомы ацидоза включают в себя:

• головная боль
• спутанность сознания
• усталость
• вялость и сонливость
• кашель и одышка
• неравномерное или учащенное сердцебиение
• расстройство желудка или тошнота
• мышечные судороги или слабость
• потеря сознания и кома

Симптомы алкалоза включают в себя:

• растерянность и спутанность сознания
• дрожащие руки
• онемение или покалывание в ногах, руках или лице
• мышечные судороги
• рвота или тошнота
• кома

Полезная информация для пациентов

Анализ мазка на инфекцию у мужчин

Большинство мужчин с опасением относятся к посещению уролога и взятию мазка для выявления мочеполовых инфекций.

Подробнее

Каких врачей проходить на справку водителя

Те люди, которые собираются приобрести автомобиль, должны заранее подумать о водительских правах. Даже если речь идет о курсах вождения.

Подробнее

Как проводится и что показывают результаты клинического анализа крови?

Каждый человек не раз сдавал кровь для проведения общего анализа (ОАК). Базовое исследование – один из самых простых, безопасных и информативных способов заметить нарушения в работе организма.

Подробнее

Данные по азотистым обменным процессам

На слишком медленный процесс обмена веществ, голодание, полиурию или печеночную недостаточность укажет занижение креатинина, мочевины, а также мочевой кислоты в составе крови. Нормальные показатели при биохимии крови повышают вероятность проблем с рассматриваемыми заболеваниями.

Возможно и завышение мочевины. Если ее нашли при выполнении биохимии крови, то подозревать будут артериальную гипертензию, наличие отравления или заболеваний почек. Показания выше нормы по мочевой кислоте – признак отравления, течения инфекционных болезней, кожных патологий, подагры, лейкоза или диабета. Одним из признаков отклонений в функционировании почек также является высокий креатинин. Также показатель сигнализирует о сахарном диабете, мышечной дистрофии либо непроходимости в области кишечника.

Состав крови. Гематокрит

Весь объём крови живого организма условно делится на периферический (находящийся и циркулирующий в русле сосудов) и кровь, находящуюся в кроветворных органах и периферических тканях. Кровь состоит из двух основных компонентовплазмы и взвешенных в ней форменных элементов. Отстоявшаяся кровь состоит из трёх слоёв: верхний слой образован желтоватой плазмой крови, средний, сравнительно тонкий серый слой составляют лейкоциты, нижний красный слой образуют эритроциты. У взрослого здорового человека объём плазмы достигает 50—60 % цельной крови, а форменных элементов крови составляют около 40—50 %. Отношение форменных элементов крови к её общему объёму, выраженное в процентах или представленное в виде десятичной дроби с точностью до сотых, называется гематокритным числом (от др.-греч.αἷμα — кровь, κριτός — показатель) или гематокритом (Ht). Таким образом, гематокрит — часть объёма крови, приходящаяся на эритроциты (иногда определяется как отношение всех форменных элементов (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) к общему объёму крови). Определение гематокрита проводится с помощью специальной стеклянной градуированной трубочки — гематокрита, которую заполняют кровью и центрифугируют. После этого отмечают, какую её часть занимают форменные элементы крови (лейкоциты, тромбоциты и эритроциты). В медицинской практике для определения показателя гематокрита (Ht или PCV) всё шире распространяется использование автоматических гематологических анализаторов

Буферные растворы

 Буферная система представляет собой сочетание слабой кислоты и соли, образованной этой кислотой и сильным основанием. При включении буферных систем происходит замена сильной кислоты (или основания) на слабую, количество свободных ионов уменьшается. Например: 

НСl + NаНСО₃ = Н₂СО₃ + NаСl

В плазме крови наиболее значимы бикарбонатная и белковая буферные системы, слабые буферные кислоты которых находятся в равновесии в основном с натриевыми солями этих кислот. В клеточном секторе преимущественное значение имеют фосфатная и белковая (в эритроцитах — гемоглобиновая) буферные системы, при этом буферные основания представлены в основном калийными солями фосфорной кислоты и белков.

слабая кислота и её соль с сильным основанием, например, ацетатный буфер СН3СООН + CH3COONa

{\displaystyle {\mathsf {CH_{3}COOH\rightleftarrows CH_{3}COO^{-}+H^{+}}}}

слабое основание и его соль с сильной кислотой, например, аммиачный буфер NH4OH + NH4Cl

{\displaystyle {\mathsf {NH_{4}OH\rightleftarrows NH_{4}^{+}+OH^{-}}}}

кислая соль и средняя соль слабой кислоты с сильным основанием, например, карбонатный буфер Na2CO3 + NaHCO3

{\displaystyle {\mathsf {HCO_{3}^{-}\rightarrow CO_{3}^{2-}+H^{+}}}}

pH определяется уравнением Гендерсона—Гассельбальха:

рН = рК + основания/кислоты

Значение pH буферных растворов можно рассчитать по формулам:

Для слабой кислоты HA и её соли с сильным основанием BA

{\displaystyle {\mathsf {pH=pK_{HA}+lg{\frac {C_{HA}}{C_{BA}}}}}}

Для слабого основания BOH и его соли с сильной кислотой HA

{\displaystyle {\mathsf {pH=14-pK_{BOH}-lg{\frac {C_{BOH}}{C_{BA}}}}}}

Например, pH аммиачного буферного раствора NH₄OH + NH₄Cl определяется формулой:

{\displaystyle {\mathsf {pH=14-pK_{NH_{4}OH}+lg{\frac {C_{NH_{4}OH}}{C_{NH_{4}Cl}}}}}}

pH карбонатного буферного раствора выражается формулой:

{\displaystyle {\mathsf {pH=pK_{2}-lg{\frac {C_{NaHCO_{3}}}{C_{Na_{2}CO_{3}}}}}}}

pH крови = 6,1 + lg /(pCO2 х 0,03)

Тесты pH крови

Есть два основных типа тестов, которые врачи могут использовать для определения pH крови: анализ газов артериальной крови и анализ электролитов.

Знание pH крови может помочь врачу выяснить, есть ли у пациента кислотно-щелочное расстройство.

Врачи также могут использовать эти тесты для мониторинга уровня pH крови, установления и лечения любых основных причин, а также для оказания помощи людям, находящимся в критическом состоянии.

Анализы газов артериальной крови обычно проводятся в больнице. Они измеряют кислотность, кислород и уровень углекислого газа в крови. Врач берет небольшое количество крови, часто с запястья. Затем он отправляет этот образец в лабораторию для анализа.

Тесты на электролит могут быть частью обычной первой помощи, или врач может выполнить их, когда пациент серьезно болен. Тест измеряет уровень солей и минералов, таких как бикарбонат, которые присутствуют в крови. Врач обычно должен взять кровь из вены на руке.

Результаты этих тестов могут помочь врачу определить, что вызывает определенные симптомы и правильно ли работают регуляторные системы организма.

Показатели КОС

— рН — показатель водородных ионов плазмы крови. Интегральный показатель, отражающий состояние буферных систем и физиологических механизмов компенсации. Изменяется при воздействии факторов, превышающих возможности этих систем.

— рСО2 — показатель парциального напряжения СО2 в крови. Отражает функциональное состояние системы дыхания.

— АВ (асtuа1 bicarbonate) — истинные бикарбонаты плазмы, то есть содержание ионов НСО3- в крови, взятой у данного больного в конкретных условиях.

— SВ (standart bicarbonate) — стандартные бикарбонаты плазмы крови. Содержание бикарбоната у данного больного, определяемое в стандартных условиях ( рС02 = 40 мм Нg, НЬО2= 100%, to=370С).

— ВВ (buffer base) — буферные основания плазмы, то есть сумма всех основных компонентов бикарбонатной, фосфатной, белковой, гемоглобиновой систем.

— ВЕ (base excess) — сдвиг буферных оснований отражает изменения содержания буферных оснований крови по сравнению с нормальным для данного больного NВB.

— NВВ — сумма всех основных компонентов буферных систем крови больного, но оцениваемая в стандартных условиях (рН = 7.38, рСО2= 40 мм Нg, (t°= 37°С).

— рH мочи — показатель водородных ионов мочи отражает функциональное состояние почек, интенсивность процессов ацидо- и аммониогенеза.

Референсные интервалы

Показатели	Нормальные значения
рН крови	7,40
рСО2	40± 5мм Нg
АВ	19-25 ммоль/л
SВ	20-26 ммоль/л
ВВ	44-52 ммоль/л
ВЕ	±2.3 ммоль/л
рН мочи	5,0-7,0

Буферная ёмкость

Буферные растворы сохраняют своё действие только до определённого количества добавляемой кислоты, основания или степени разбавления, что связано с изменением концентраций его компонентов.

Способность буферного раствора сохранять свой pH определяется её буферной ёмкостью — в г-экв. сильной кислоты или основания, которые следует прибавить к 1 л буферного раствора, чтобы его pH изменился на единицу. Буферная ёмкость тем выше, чем больше концентрация его компонентов.

Буферная ёмкость π определяется по формуле

{\displaystyle {\mathsf {\pi ={\frac {dx}{dpH}}}}}

где dx — концентрация введённой сильной кислоты (основания)

Область буферирования — интервал pH, в котором буферная система способна поддерживать постоянное значение pH. Обычно он равен pK_a±1.

Пептиды в анализе крови

Один из удобных вариантов сверки биохимии крови на нормальные показатели – соответствующая таблица. Если С-пептид выше, то есть подозрения на чрезмерный синтез инсулина, развитие опухолевого образования или панкреатита. Может встречаться снижение по сравнению со стандартом, это возможно во время воспалений или диабета (только первый тип).

Содержание глюкозы и метаболитов углеводного обмена

При сахарном диабете глюкоза повышается, другие причины: проблемы с ЦНС, гипофизом, щитовидкой, травмы головного мозга. Если нормальные показатели биохимии крови по глюкозе у взрослых занижены, стоит проверить эндокринную систему, печень и поджелудочную.

Как поддержать кислотно-щелочной баланс

Чтобы вывести организм из состояния хронического ацидоза и вернуть кислотно-щелочной баланс, потребуется немного времени и некоторые изменения в образе жизни.

Диета

В то время как животные белки в ходе метаболизма превращаются в кислоты, фрукты и овощи метаболизируются в основания. Поэтому растительная пища является лучшим натуральным средством против повышенной кислотности организма

Кроме того, фрукты и овощи обладают противовоспалительными свойствами, что также немаловажно в программе восстановления кислотно-щелочного баланса. Еще один важный компонент здоровой диеты – вода

Обильное питье помогает поддержать работоспособность буферных систем.

Проанализировав современные популярные блюда, исследователи пришли к выводу, что в наши дни человек делает упор на продукты, повышающие кислотность организма. То есть современная диета ведет к закислению тканей и жидкостей, что, по мнению исследователей, весьма негативно сказывается на здоровье. Даже сравнительно небольшое повышение уровня кислоты, которое еще нельзя называть ацидозом, уже является вредным. Избыток кислот в организме вызывает старение тканей, ранние морщины, отеки и воспаления. Кстати, доказано, что раковые клетки быстрее развиваются в кислое среде, в то время как здоровые в ней умирают.

Правильная диета для поддержания кислотно-щелочного баланса должна содержать как кислые, так и основные продукты питания. Только так можно поддержать в организме сбалансированный pH. Чтобы снизить кислотность организма, ежедневный рацион следует составлять, исходя из формулы 80:20. Это значит, что 80% употребляемой пищи должно быть щелочной, а 20% – кислой. Также полезно пить ощелачивающие травяные чаи: зеленый, из ромашки, люцерны, красного клевера.

«Кислотные» продукты:

• перловая крупа;
• овсянка;
• рис;
• макароны;
• свинина;
• говядина;
• яйца;
• сыр.

Подщелачивающие продукты:

• молоко;
• свекла;
• картофель;
• морковь;
• помидоры;
• салат;
• огурцы;
• капуста;
• черная смородина;
• вишня;
• груши;
• клубника.

Полезные минералы

Употребление минералов помогает поддерживать кислотно-щелочной баланс, а также работоспособность буферных систем. В случае нарушения pH-гармонии минеральные вещества помогают организму быстрее вернуться в равновесие.

Одним из наиболее полезных для правильной буферизации считается цинк. Кроме того, он улучшает состояние кожи, ногтей, костей, укрепляет иммунную систему. Кстати, крепкий иммунитет очень важен для лиц с кислотно-щелочным дисбалансом. Не менее полезные минералы при разбалансированном pH – кальций и магний. Кальций способствует укреплению костей, поддерживая их плотность и структуру, а магний благотворно влияет на нервную и мышечную системы.

Физический упражнения и отдых

Умеренная физическая активность положительно влияет на весь организм. Упражнения способствуют движению жидкостей и лимфы, что помогает выводить токсины и метаболиты. Кроме того, правильное сочетание физической активности и отдыха способствует уменьшению стресса. Но достаточно переусердствовать с занятиями спортом или тяжелой физической работой, как в тканях в избытке вырабатывается молочная кислота. В таком случае упражнения становятся фактором риска развития лактоацидоза и повышенной кислотности организма

Поэтому после интенсивных тренировок важно давать телу отдых. Это помогает расслабиться и предотвращает накопление лишних кислот

О чем говорят отклонения от нормы?

Довольно часто приходится сдавать такой анализ, как биохимия крови, поэтому многим важна расшифровка полученных данных и нормальные показатели для сравнения с полученными в лаборатории. При этом наличие каких-либо отклонений еще не говорит о факте определенных проблем здоровья, поэтому стоит выяснить все нюансы у доктора. Цифры рассматриваются в совокупности и отдельно, они могут только косвенно указывать на наличие возможных заболеваний или отклонений от идеального состояния. Предлагаем изучить нормальные показатели биохимии крови, причины заниженных или чрезмерно высоких данных у женщин или мужчин.

Алгоритм оценки нарушения КЩР.

1).По значению главного показателя – pН, выявить вид нарушения КЩР (ацидоз, алкалоз).

2).Указать по этой же цифре компенсированный сдвиг КЩР или декомпенсированный:

а) компенсированный ацидоз рН=7.35-7.40, компенсированный алкалоз рН=7.40-7.45;

б) декомпенсированный ацидоз рН<7.35, декомпенсированный алкалоз рН>7.45.

3).Установить первичное изменение показателей КЩС, определив главное звено патогенеза. Для этого сопоставить pН и основные показатели кислотно-щелочного состояния крови (рСО2 –газовые нарушения; ВВ, SB, ВЕ – негазовые нарушения):

а) газовый ацидоз — повышение pСО₂ при pН <7.40;

б) газовый алкалоз – снижение pСО₂ при pН > 7.40;

в) негазовый ацидоз — снижение ВВ, SB, «-»BE при pН <7.40;

г) негазовый алкалоз — повышение ВВ, SB, «+»ВЕ при pН >7.40

4).Определить механизмы компенсации, отметить наличие компенсатоpных сдвигов (вторичные изменения показателей КЩР) и их значение:

— при газовых ацидозах, алкалозах- изменение показателей ВВ, SB, ВЕ (выражены при компенсации).

— при негазовых ацидозах, алкалозах — изменение показателя pСО₂ (выражены при компенсации).

5).Назвать с учетом анамнеза, возможные причины и механизмы данного нарушения, предложить принципы лечения.

Аминокислоты и белки

Белок часто снижается во время голодания или при соблюдении диет, но может говорить о ряде патологий: хронические кровотечения, проблемы с процессами обмена, анемия. Заниженные данные – норма в период грудного вскармливания, в процессе вынашивания малыша (поздние сроки), для лежачих больных или в случае значительных физических нагрузок.

Расшифровка сданных анализов при проведении биохимии крови рассматривается внимательно и нормальные показатели не должны быть превышены. Белок в чрезмерном количестве присутствует у лиц с аутоиммунными заболеваниями, во время инфекций, в случае значительных патологий почек или при наличии опухолей злокачественной категории.

Сниженный уровень аминокислот – плохой показатель, наблюдающийся при проблемах в обменных процессах, часто в результате обнаруживаются проблемы почек или печени.